恒压供水设计方案

变频调速恒压供水系统技术方案

一概述

本变频调速恒压供水系统是直接对管网系统供水的水泵机组进行转速和台数调节的智能型机电一体化装置。其核心设备变频调速控制柜采用了可编程控制器与变频调速器有机结合的控制技术，在各项功能指标上达到了设计和使用的要求。系统具有较高的可靠性和最大的性能/价格比。

二适用范围

本变频调速恒压供水系统适用于培训中心的供水系统。控制功能包括：

1）生活冷水恒压供水

2）生活热水恒压供水

3）消防供水

三正常工作条件

本设备的控制柜应满足下列环境要求表

介质要求应符合设备配用水泵的要求；

管网系统的管径、阀门和管路器材的材质、承压应符合相应要求；

水池容量应符合有关设计规范；

管网、水池、水泵系统不应结冻(有可靠的防冻措施)。

四系统主要技术参数

变频调速恒压供水控制系统主要技术参数

五结构

本变频调速恒压供水设备, 主要由多功能电机调速控制柜、各类信号传感器、水泵机组及管理附件组成。其基本结构如图所示：

六工作原理及系统原理

系统工作原理图如图所示

水池水泵

变频调速恒压供水设备, 具有控制水泵机组使其出口压力恒定(或按照预定规律变化)的同时,按用水量的变化改变供水流量的功能。

管网系统的流量和压力, 是根据用水量的变化而变化的。如果水泵机组恒速运行，则系统供水压力随供水量变化,当流量减少时压力增大,反之压力将减小, 同所期望的相反。流量和压力的这种变化,是导致供水系统能源浪费的原因之一。

本设备根据泵出口管路的压力信号, 以最佳状态调节水泵的转速和运行台数,按照用水量的变化供水压力和流量,达到既节省能源又改善水品质的效果。工作原理：

(1)设备启动后,首先某一台水泵在变频器控制下,投入变速运行,只有当输出压力达到预定值即流量与用水量相平衡时,转速稳定到某一值。

(2)当用水量增加时,水泵按设定速率加速到另一个稳定转速;而用水时减少时,水泵按设定的速率减速到新的稳定转速。

(3)当运行水泵的转速达到最大转速后,用水量进一步增加时，使另一台水泵投入运行。如果设备是以多于两台水泵供水时,每当变速运行的水泵转速达到最大转速时,将发生如上的转换并有新的水泵投入并联运行。

(4)当变速运行水泵的转速因用水量减少而达到临界转速后,用水时进一步减少,则设备将停掉一台水泵,直到剩下只有一台水泵时为止。

(5)当只剩一台水泵变速运行,用水量很小时,水泵转速降低到临界转速(这时变速运行水泵处于最小工作转速)。若进水量进一步减小, 此时变频器将自动休眠,水泵停机。

七设备附加功能

变频调速供水设备,除具有标准的基本功能之外,附加下列各种功能, 使用户供水系统的运行更加合理、完善。常用的附加功能如下：

1）水池无水自动停机功能（干转保护）

设备运行中, 如吸水池内的水位下降到警戒水位以下时,自动停泵并报警,防止水泵抽空损坏。水池内设二位电极, 将液位信号引入控制柜内。

2）小流量自动切换

在供水流量小, 但又有一定流量，约额定流量（1/15～1/20)时设备自动转入小水泵供水，流量增大时，自动转入正常运行。

3）缺相保护

控制系统空气开关设缺相保护功能，缺相时系统自动停机，有效的保护水泵电机。

八系统分布

本供水系统是较为全面和复杂的系统，同时兼供冷、热水和消防供水。系统简图如下：

消防水箱长期存水，平时关断进水阀，有火警时，打开消防水阀，水泵自动抽水消防。同时自动关断生活用水出口，以保证消防。

生活热水供应在平时水泵低速运转循环，以保证热水随时供应，无须预热。九设备选型与主要参数

选型依据：用水人数：160人；

用水标准：200L/人.日

供水能力需求：13.5m /h

六层楼最低水压：28m水柱

消防压力一般大于生活用水压力0.1 0.3MPa

建议选用5.5KW水泵电机4台并用，其中1台备用。此配置参数如下：

最高流量：25 m /h

最高工作压力：0.5 MPa

热水供给与消防无关，相应参数可以略小。

建议选用3KW水泵电机2台并用。

此配置参数如下：

最高流量：12m /h

最高工作压力：0.3 MPa

控制柜内主控计算机采用西门子S7-200系列PLC一套，变频器选用日立L100系列产品2台。其它主要元件选用合资产品。